ロボティクスを用いた膝靱帯緊張パターンの計測-内外反モーメントの影響-

使用机器人技术测量膝关节韧带张力模式 - 外翻力矩的影响 -

• 批准号: 07771174
• 负责人: 藤江 裕道
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Kitasato University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07771174/
• 关键词: ロボティクス; 内側側副靱帯; 外側側副靱帯; 緊張パターン; 内外反モーメント; 屈曲角度

昭和62年度文部省科学研究費試験研究により既設の靱帯損傷診断ロボットを改良し,切断膝を対象とした多次元の力学機能試験装置を作成した。膝の機構に関する記述および制御アルゴリズムを整理し,GroodおよびSuntayの定義した膝関節座標系に沿って切断膝関節に内外反モーメントをあたえ,そのときの膝の3次元運動挙動を記録した。内側側副靱帯の浅層と深層,および外側側副靱帯を切除する毎に先に記録した運動挙動を再現し,膝関節にあたえた。それぞれの組織の切除前と切除後の6軸力センサの出力の差から,その組織に作用した張力を算出し,緊張パターンを求めた。その結果,内側側副靱帯の浅層は,伸展位で弛緩し(屈曲0°のとき17N),屈曲位で緊張した(屈曲90°のとき35N)。反対に,内側側副靱帯の深層は,伸展位で緊張し(屈曲0°のとき24N),屈曲位で弛緩した(屈曲90°のとき11N)。外側側副靱帯は,屈曲姿位に関係なく常時緊張した(屈曲0°〜90°のとき34〜44N)。以上から,膝関節に内外反モーメントがあたえられたときに,内側側副靱帯の緊張パターンが膝の屈曲角度に依存すること,外側側副靱帯の緊張パターンは屈曲角度に依存しないことが分かった。それぞれの結果を基に,側副靱帯損傷のメカニズムの解明,損傷診断の精度向上が可能になると考えられた。

The Ministry of Education and Science Research Fund for 2002 conducted research on the improvement of the mechanical function test device for cutting off knee joints. The knee mechanism is described in detail and the knee joint coordinate system is defined in detail. The lateral side of the knee is not smooth. 6-axis force difference between before and after tissue removal, tissue tension calculation, tension calculation As a result, the medial lateral accessory zone is shallow, relaxed in extension (flexion 0° and 17N) and tense in flexion (flexion 90° and 35N). In the opposite direction, the deep part of the medial collateral zone is tense in extension (flexion 0° and 24N) and relaxed in flexion (flexion 90° and 11 N). The lateral lateral side is opposite to the lateral side, and the flexion posture is always tense (flexion 0° ~ 90° and 34 ~ 44N). The knee joint has the following characteristics: the knee joint has the internal and external rotation, and the knee joint has the internal and external rotation. The results of this study are based on the analysis of the side effects of damage, and the accuracy of damage diagnosis is improved.

项目成果

藤江裕道,他: "ロボティクスを応用した膝関節力学機能検査" 日本機械学会論文集C編. 61 (585). 1962-1967 (1995)

Hiromichi Fujie 等人：“使用机器人进行膝关节机械功能测试”，日本机械工程师协会会刊，C 版，1962-1967 年（1995 年）。

Hiromichi Fujie, et al.: "Clinical Biomechanics and Related Research (分担執筆, Application of Robotics to Studies of Joint Biomechanics)" Springer-Verlag, 429 (81-95) (1994)

Hiromichi Fujie 等人：“临床生物力学及相关研究（贡献者，机器人技术在关节生物力学研究中的应用）” Springer-Verlag，429 (81-95) (1994)

Christpher D. Harner et al.: "Comparative Study of the Size and Shape of Human Autertor and Posterior Cruciate Ligaments" Journal of Orthopaedic Research. 13. 429-434 (1995)

Christpher D. Harner 等人：“人类主动脉和后十字韧带尺寸和形状的比较研究”骨科研究杂志。

Glen A. Livesay, et al.: "Determination of the In Situ Forces and Force Distribution within the Human Auterior Cruciate Ligament" Annals of Biomedical Engineering. 23. 467-474 (1995)

Glen A. Livesay 等人：“人体前十字韧带内原位力和力分布的测定”生物医学工程年鉴。

Kiyoshi Mabuchi, et al.: "The Use of Robotics Technology to Measute the Friction in Annimal Joints" Clinical Biomechanics. (in press). (1996)

Kiyoshi Mabuchi 等人：“使用机器人技术测量动物关节的摩擦力”临床生物力学。